[发明专利]一种城市道路交叉口自适应信号控制方法

摘要

本发明公开了一种城市道路交叉口自适应信号控制方法，思路为：获取交叉口N个进口道的高峰小时流量并得到交叉口K个信号相位以及交叉口K个信号相位对应的绿灯时长；令T为信号相位运行时刻，T的初始值为1，T_max为设定的信号相位最大运行时刻；如果第T时刻第j个信号相位的绿灯时长g_j(T)大于每个信号相位的绿灯时间最小值g_min，则给予交叉口第T时刻第j'个信号相位对应的m_j'(T)个社会车辆和m'_j'(T)个公共交通车辆以通行权；如果交叉口第T时刻第j个信号相位的绿灯时长g_j(T)大于第j个信号相位的绿灯时间最大值g_jmax，则给予交叉口第j”个信号相位对应的m_j”(T)个社会车辆和m'_j”(T)个公共交通车辆以通行权；直到执行至第T_max时刻，进而完成城市道路交叉口自适应信号控制。

主权项

1.一种城市道路交叉口自适应信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取交叉口N个进口道的高峰小时流量，包括每个进口道左转、直行、右转三个方向的高峰小时流量；对交叉口的N个进口道进行交通信号相位配置，得到交叉口K个信号相位以及交叉口K个信号相位对应的绿灯时长，N、K为大于0的正整数；其中，高峰小时流量指在给定时间间隔内车辆通过道路指定时间间隔内最大的车辆小时流量；步骤2，初始化：令T为信号相位运行时刻，T的初始值为1，T为大于或等于1的正整数，T∈{1,2,…,T_max}，T_max为设定的信号相位最大运行时刻；步骤3，分别确定交叉口第T时刻第j个信号相位、第i个社会车辆的车头到交叉口停车线的距离为确定交叉口第T时刻第j个信号相位、第i'个公共交通车辆的车头到交叉口停车线的距离为确定交叉口第T时刻第j个信号相位、第i'个公共交通车辆到交叉口对应进口道时的载客量为其中，i∈{1,2,…,m_j(T)}，m_j(T)为交叉口第T时刻第j个信号相位对应预设范围内的社会车辆实时数量，i'∈{1,2,…,m_j'(T)}，m'_j(T)为交叉口第T时刻第j个信号相位对应预设范围内的公共交通车辆实时数量，m_j(T)和m'_j(T)分别为大于0的正整数；j∈{1,2,…,K}，K为信号相位总个数，K为大于0的正整数；步骤4，分别计算交叉口第T时刻第j个信号相位时对应的m_j(T)个社会车辆的等待指数和交叉口第T时刻第j个信号相位时对应的m'_j(T)个公共交通车辆的等待指数；其中，所述交叉口第T时刻第j个信号相位时对应的m_j(T)个社会车辆的等待指数为W₁^j(T)，Rand(1,4)为取1到4之间的随机整数，每个社会车辆载客量最多为4人，表示交叉口第T时刻第j个信号相位、第i个社会车辆的车头到交叉口停车线的距离；所述交叉口第T时刻第j个信号相位时对应的m'_j(T)个公共交通车辆的等待指数为表示交叉口第T时刻第j个信号相位、第i'个公共交通车辆的载客量，表示交叉口第T时刻第j个信号相位、第i'个公共交通车辆的车头到交叉口停车线的距离；步骤5，计算交叉口第T时刻K个信号相位中的最大等待指数，得到交叉口第T时刻K个信号相位中最大等待指数对应的信号相位j'，j'∈{1,2,…,K}；其中，所述交叉口第T时刻K个信号相位中的最大等待指数为W_max(T)，max_{1≤j≤K,j'∈{1,…,K}}表示求取交叉口第T时刻K个信号相位中最大等待指数对应的信号相位j'，j'∈{1,2,…,K}，j'为至中最大等待指数对应的信号相位，K表示信号相位总个数，表示交叉口第T时刻第1个信号相位对应的m_j(T)个社会车辆和m'_j(T)个公共交通车辆的等待指数，表示交叉口第T时刻第K个信号相位对应的m_j(T)个社会车辆和m'_j(T)个公共交通车辆的等待指数；步骤6，计算交叉口第T时刻K个信号相位中的次最大等待指数，得到交叉口第T时刻K个信号相位中不包括j'的其余信号相位中的最大等待指数对应的信号相位j”，j”∈{1,2,…,K}：步骤7，设定每个信号相位的绿灯时间最小值，如果第T时刻第j个信号相位的绿灯时长g_j(T)大于每个信号相位的绿灯时间最小值g_min，则给予交叉口第T时刻第j'个信号相位对应的m_j'(T)个社会车辆和m'_j'(T)个公共交通车辆以通行权，执行步骤8；若第T时刻第j个信号相位的绿灯时长g_j(T)小于或等于每个信号相位的绿灯时间最小值g_min，则令T的值加1，返回步骤3；步骤8，确定第j个信号相位的绿灯时间最大值，如果交叉口第T时刻第j个信号相位的绿灯时长g_j(T)大于第j个信号相位的绿灯时间最大值g_jmax，则给予交叉口第j”个信号相位对应的m_j”(T)个社会车辆和m'_j”(T)个公共交通车辆以通行权；若交叉口第T时刻第j个信号相位的绿灯时长g_j(T)小于或等于第j个信号相位的绿灯时间最大值g_jmax，则令T的值加1，返回步骤3；直到执行至第T_max时刻，进而完成城市道路交叉口自适应信号控制。